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      一種復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法與流程

      文檔序號:12473305閱讀:401來源:國知局
      一種復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法與流程

      本發(fā)明涉及透明導(dǎo)電薄膜制備領(lǐng)域,詳細地,涉及復(fù)合導(dǎo)電薄膜及其制備方法。



      背景技術(shù):

      透明導(dǎo)電材料是很多電子器件的重要組成部分,如觸摸屏、顯示器、電子紙、太陽能電池等。隨著科技的進步,利用柔性透明導(dǎo)電材料制造可卷曲、可折疊的電子產(chǎn)品成為新的發(fā)展趨勢。

      在透明導(dǎo)電材料領(lǐng)域,傳統(tǒng)的氧化銦錫(ITO),面臨著相應(yīng)原礦石日漸枯竭的問題;同時,氧化銦錫制備的導(dǎo)電薄膜彎折時會出現(xiàn)脆性斷裂與破碎,表面電阻升高的問題。難以適應(yīng)柔性電子設(shè)備的發(fā)展需求。

      近年來,研究人員開發(fā)出了銀納米線和CVD石墨烯透明導(dǎo)電薄膜用以替代ITO,并取得了顯著進展。然而,銀納米線存在問題:1.裸露于表面的銀線易被氧化,而出現(xiàn)表面電阻升高的問題;2.導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),精細圖案,斷路;3.持續(xù)電流,搭接點熔斷。石墨烯的問題是:化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)制備的大面積石墨烯透明導(dǎo)電薄膜為多晶結(jié)構(gòu),晶疇間高阻抗晶界導(dǎo)致石墨烯薄膜產(chǎn)品方阻偏高。目前,通常采用化學(xué)摻雜工藝,提高薄膜的導(dǎo)電性,降低方阻。但摻雜劑多為小分子,在經(jīng)過水洗、高溫處理等工序時,摻雜劑分子發(fā)生一系列物理化學(xué)變化而損失,導(dǎo)致薄膜方阻持續(xù)上升。故單獨銀納米線或CVD石墨烯導(dǎo)電膜實際應(yīng)用于透明導(dǎo)電材料領(lǐng)域面臨巨大挑戰(zhàn)。

      為進一步解決銀納米線和CVD石墨烯的上述問題,可將兩者相互復(fù)合,一方面,銀納米線與石墨烯復(fù)合,效果明顯,復(fù)合方阻明顯下降;另一方面,表面的石墨烯不僅可以有效保護銀線,阻止氧化,還可以提高導(dǎo)電薄膜表面電流的均勻性。目前,公開報道的大多是銀納米線與氧化石墨烯(GO)復(fù)合的方法。GO是以天然石墨為原料,通過化學(xué)氧化剝離制備的,殘留有少量的強氧化性物質(zhì),會對銀納米線產(chǎn)生緩慢刻蝕;此外,GO導(dǎo)電性差,兩者復(fù)合 以銀納米線導(dǎo)電為主,過多的GO反而會降低復(fù)合導(dǎo)電性,同時降低透光率;而還原氧化石墨烯的方法,或者效率較低,或者毒性較大。銀納米線與CVD石墨烯薄膜復(fù)合也有見報道,但存在諸多問題需要解決,例如,不能大面積批量化復(fù)合制備,CVD石墨烯轉(zhuǎn)移缺陷多,銀納米線和CVD石墨烯接觸阻抗高等。

      為解決銀納米線與CVD石墨烯復(fù)合的問題,本發(fā)明以液態(tài)光固化材料為兩者復(fù)合介質(zhì),同時對銀納米線分散體系及復(fù)合工藝進行優(yōu)化,實現(xiàn)了銀納米線和石墨烯大面積批量化復(fù)合制備,保證CVD石墨烯轉(zhuǎn)移完整性,同時降低兩者間接觸阻抗,復(fù)合導(dǎo)電性能優(yōu)異。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      為解決銀納米線與CVD石墨烯復(fù)合的問題,本發(fā)明以液態(tài)光固化材料為兩者復(fù)合介質(zhì),同時對銀納米線分散體系及復(fù)合工藝進行優(yōu)化,實現(xiàn)了銀納米線和石墨烯大面積批量化復(fù)合制備,保證CVD石墨烯轉(zhuǎn)移完整性,同時降低兩者間接觸阻抗,復(fù)合導(dǎo)電性能優(yōu)異。

      本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:通過復(fù)合導(dǎo)電薄膜,其包含底層的銀納米線和表層的石墨烯,通過涂布工藝制備銀納米線和(CVD技術(shù)生長的)石墨烯復(fù)合導(dǎo)電層,以及通過液態(tài)光固化材料(LLC,Liquid Light-curing Coating)貼合、固化、轉(zhuǎn)移技術(shù)實現(xiàn)銀納米線和石墨烯復(fù)合導(dǎo)電層轉(zhuǎn)移到透明基材,從而使制備的石墨烯和銀納米線復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的低方阻與高透過率均勻可控,同時具有改善的耐水、熱穩(wěn)定性。

      本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案:一種復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法,該制備方法包括如下步驟:

      S1.采用化學(xué)氣相沉積方法在金屬襯底表面催化生長單晶子層石墨烯膜,得到石墨烯膜-金屬襯底的結(jié)構(gòu)I;

      S2.提供一種透明柔性透明基底,涂布銀納米線并烘干,獲得銀納米線-柔性透明基底的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅱ;

      S3.在復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅱ表面繼續(xù)均勻涂布液態(tài)光固化材料,得到液態(tài)光固化涂層-銀納米線-柔性透明基底的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅲ;

      S4.將復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅲ中的液態(tài)光固化涂層與復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅰ的石墨烯膜對準壓合,得到柔性透明基底-銀納米線-液態(tài)光固化涂層-石墨烯膜-金屬襯底的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅳ;

      S5.對復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅳ進行輻照,使液態(tài)光固化涂層轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài),得到柔性透明基底-銀納米線-固態(tài)光固化涂層-石墨烯膜-金屬襯底的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅴ;

      S6.通過電化學(xué)法剝離方法,將復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅴ中的金屬襯底分離,得到具有柔性透明基底-銀納米線-固態(tài)光固化涂層-石墨烯膜的復(fù)合導(dǎo)電柔性薄膜。

      在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進。

      進一步,所述步驟S1中,所述石墨烯膜的單層占比為90~96%,石墨烯膜單晶尺寸為5~100μm。

      進一步,所述步驟S2中,所述的銀納米線分散液為水性分散液,該銀納米線分散液且其中加入納米級乳。

      進一步,所述的納米級乳液為聚酯型脂肪族聚氨酯樹脂的水性乳液,樹脂濃度為0.01~100mg/mL。

      進一步,所述步驟S3中,所述的液態(tài)光固化材料屬于自由基固化體系材料中的一種,可在275~400nm的光波范圍內(nèi)固化,粘度為50~1000cps,粘度范圍為50~200cps。

      進一步,所述的液態(tài)光固化材料用有機溶劑稀釋成涂布液,所用溶劑為乙醇、異丙醇、乳酸乙酯中至少一種。

      進一步,所述的步驟S4中,所述對準壓合的貼合壓力為2~2.5Mpa。

      本發(fā)明還包括一種復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜,該導(dǎo)電薄膜包括依次設(shè)置的石墨烯膜(1)、固態(tài)光固化涂層(2)、銀納米線層(3)、柔性透明基底層(4);

      所述石墨烯膜(1)是在金屬襯底表面催化生長單晶子層形成的;

      所述銀納米線層(3)是在柔性透明基底層(4)表面涂覆銀納米線分散液并烘干形成的;

      所述固態(tài)光固化涂層(2)是由在銀納米線層(3)上均勻涂布液態(tài)光固 化材料形成的液態(tài)光固化涂層,經(jīng)過處理后形成。

      進一步,所述銀納米線分散液為水性分散液,該銀納米線分散液還包含納米級乳液。

      進一步,所述的納米級乳液為聚酯型脂肪族聚氨酯樹脂的水性乳液,樹脂濃度為0.01~100mg/mL。

      進一步,所述的液態(tài)光固化材料屬于自由基固化體系材料中的一種,可在275~400nm的光波范圍內(nèi)固化,粘度為50-1000cps,優(yōu)選的粘度范圍為50~200cps。

      進一步,所述的復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的表面方阻阻值個數(shù)為5~200方阻。

      進一步,所述的復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的透過率為85~92。

      本發(fā)明的有益效果是:通過銀納米線與石墨烯膜的復(fù)合可以控制實現(xiàn)低方阻與高透過率;同時具有優(yōu)異的耐水穩(wěn)定性和改善的耐熱穩(wěn)定性;石墨烯和銀納米線復(fù)合導(dǎo)電層的轉(zhuǎn)移完整性由LLC的浸潤與固化交聯(lián)實現(xiàn);方阻均勻性與可重現(xiàn)性,通過涂布設(shè)備精準控制銀納米線涂布量實現(xiàn),保證批量產(chǎn)品的穩(wěn)定性;表層石墨烯導(dǎo)電層,改善薄膜表面化學(xué)惰性,有效阻止銀線氧化,提高表面電流均勻分布;工藝制備的復(fù)合導(dǎo)電薄膜,制備過程中作為石墨烯生長基底的金屬基材變形幾率低,成品率高。

      附圖說明

      圖1位本發(fā)明制備的復(fù)合透明電薄膜的結(jié)構(gòu)圖層;

      圖2為本發(fā)明制備的復(fù)合透明電薄膜的流程示意圖;

      附圖中,各標號所代表的部件列表如下:

      1、石墨烯膜 2、固態(tài)光固化涂層 3、銀納米線層 4、柔性透明基底層

      具體實施方式

      以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。

      如圖2所示,為本發(fā)明制備復(fù)合透明電薄膜的流程示意圖,其如圖1、所示的透明導(dǎo)電薄膜結(jié)構(gòu)以及表面圖詳細的說明如下步驟:

      一種復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜的制備方法,該制備方法包括如下步驟:

      S1.采用化學(xué)氣相沉積方法在金屬襯底表面催化生長單晶子層石墨烯膜,得到石墨烯膜-金屬襯底的結(jié)構(gòu)I;

      S2.提供一種透明柔性透明基底,涂布銀納米線并烘干,獲得銀納米線-柔性透明基底的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅱ;

      S3.在復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅱ表面繼續(xù)均勻涂布液態(tài)光固化材料,得到液態(tài)光固化涂層-銀納米線-柔性透明基底的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅲ;

      S4.將復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅲ中的液態(tài)光固化涂層與復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅰ的石墨烯膜對準壓合,得到柔性透明基底-銀納米線-液態(tài)光固化涂層-石墨烯膜-金屬襯底的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅳ;

      S5.對復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅳ進行輻照,使液態(tài)光固化涂層轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài),得到柔性透明基底-銀納米線-固態(tài)光固化涂層-石墨烯膜-金屬襯底的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅴ;

      S6.通過電化學(xué)法剝離方法,將復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅴ中的金屬襯底分離,得到具有柔性透明基底-銀納米線-固態(tài)光固化涂層-石墨烯膜的復(fù)合導(dǎo)電柔性薄膜。

      解決上述的技術(shù),本發(fā)明提供包括基材、銀納米線涂層及CVD法制備的石墨烯膜的透明導(dǎo)電薄膜。

      其中,上述基材只要是透明柔性材料就沒有特殊限制,尤其,優(yōu)選的,光學(xué)級聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET,Polyethylene Terephthalate)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,Poly Methyl Methacrylate)、聚醚砜(PES,Poly Ether Sulfone)、聚碳酸酯(PC,Poly Carbonate)、聚酰亞胺(PI,Poly Imide)中的一種。

      本發(fā)明的銀納米線涂布液由銀納米線水分散液和納米級水性乳液及助劑組成。

      本發(fā)明的銀納米線優(yōu)選水分散體系,一方面,實驗發(fā)現(xiàn),水分散的銀納米線與其他導(dǎo)電材料的復(fù)合效果明顯優(yōu)于醇分散體系;另一方面,使用水分散體系,“三廢”更少,更環(huán)保,更有利于規(guī)?;a(chǎn)。

      優(yōu)選的,本發(fā)明的復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜所包括的上述納米銀線的長度為 10~100μm,長徑比為500~2000:1。優(yōu)選的,直徑25~30nm,長度20~30μm。

      本發(fā)明的復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜所包括的上述涂布液的銀納米線濃度為0.1~10mg/mL,涂布厚度為5~200μm。更優(yōu)選的,銀納米線濃度為0.5mg/mL,涂布厚度根據(jù)所需銀線密度而定。

      銀納米線涂布液中的水性乳液組分,有效提高成膜后的銀納米線導(dǎo)電層與石墨烯膜的層間附著力和緊密性;乳化劑及流平劑,降低涂布液的表面張力,提高均勻流平性。

      本發(fā)明的納米級水性乳液優(yōu)選水性聚氨酯樹脂、水性聚丙烯酸酯樹脂、水性環(huán)氧丙烯酸酯樹脂、水性有機硅樹脂等高分子乳液。優(yōu)選的,所述納米級水性乳液為聚氨酯和聚丙烯酸酯制備的乳液,納米級乳液還可以是以下:聚醚型、聚酯型或聚碳酸酯型的乳液,脂肪族、脂環(huán)族或芳香族聚氨酯丙烯酸酯樹脂的乳液;聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸丁酯、聚(甲基)丙烯酸羥乙酯以及丙烯酸酯單體多種混合(無規(guī)、嵌段、接枝)聚合物樹脂等的乳液。

      優(yōu)選的,水性聚氨酯乳液,分子中含有大量強氫鍵的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu),能明顯提高各層間附著力。

      優(yōu)選的,聚酯型脂肪族聚氨酯樹脂的水性乳液,樹脂濃度為0.01~100mg/mL。優(yōu)選的,水性樹脂濃度為0.2mg/mL。

      本發(fā)明的乳化劑主要成分是親水的高分子,優(yōu)選的,曲拉通、纖維素、聚乙二醇等,有效提高涂布液在基底表面的流平均勻性。

      在基材上涂布銀納米線分散液的方法包括旋涂法、刮涂法、噴涂法等多種方法。優(yōu)選的,高精密的狹縫涂布方式。一次涂布,即可保證涂布均勻性;生產(chǎn)效率高,涂布均勻性可靠、穩(wěn)定,適用于規(guī)模化連續(xù)生產(chǎn)。

      本發(fā)明的石墨烯膜通過CVD技術(shù)生長于銅、鎳、鉑、鈷等金屬基材表面。優(yōu)選的,銅質(zhì)基底。優(yōu)選的,晶格尺寸5~100μm的石墨烯膜,石墨烯膜的單 層占比為90~96%。通過LLC壓合、固化、轉(zhuǎn)移到透明柔性基材表面。

      本發(fā)明的石墨烯膜通過CVD技術(shù)生長于銅、鎳、鉑、鈷等金屬基材表面,優(yōu)選的,銅質(zhì)基底;優(yōu)選的,晶格尺寸5~100μm的石墨烯片。通過LLC壓合、固化、轉(zhuǎn)移到透明柔性基材表面。

      本發(fā)明的轉(zhuǎn)移用光固化涂層不局限于任何一種類型LLC,但必須保證其光學(xué)透明性,涂覆后不會降低薄膜透過率,即光學(xué)薄膜用光固化材料(Light-curing Coating of Optical film)。優(yōu)選的,固化速度較快的丙烯酸酯類的自由基光固化體系。優(yōu)選的,主體樹脂是分子鏈上含有大量強氫鍵的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)的聚氨酯丙烯酸酯類樹脂,具有更強的粘力和韌性。

      本發(fā)明的LLC可被有機溶劑稀釋,包括各種常見溶劑。只要可溶解LLC,不局限于醇類、酮類或酯類溶劑。優(yōu)選的,乙醇、異丙醇、乳酸乙酯等溶解性好、低毒、低氣味、低沸點的極性溶劑。

      有機溶劑稀釋LLC至一定黏度,使其可通過涂布設(shè)備均勻涂布于基材表面。烘干后,壓合貼覆于有銀納米線和石墨烯復(fù)合導(dǎo)電層的金屬基底。溶劑可將LLC稀釋至較低黏度,確保對銀納米線層及石墨烯膜浸潤充分。同時,通過LLC含量與濕膜厚度的調(diào)制,可將LLC干膜厚度控制到納米級。優(yōu)選的,LLC的固含量為1~100mg/mL。

      在柔性透明基材上涂布LLC溶液的方法包括旋涂法、刮涂法、噴涂法等多種方法。優(yōu)選的,適用于薄膜產(chǎn)品連續(xù)化生產(chǎn)的不易劃傷的微凹涂布方式。

      本發(fā)明的將涂布有銀納米線層的生長有石墨烯膜的金屬基材與涂覆有LLC的透明柔性基材貼合的設(shè)備,不局限于任何形式的滾壓、層壓等壓合設(shè)備。優(yōu)選的,壓合接觸面粗糙度小于1μm,且局部操作環(huán)境達到100級凈化標準的設(shè)備。優(yōu)選的,壓合壓力為0.1~20MPa。更優(yōu)選的,壓合壓力是2~2.5MPa。

      LLC在壓合過程中,能夠完全浸潤銀納米線層及石墨烯膜。紫外光固化 后,膜層能夠牢固的束縛銀納米線及石墨烯,保證剝離過程中轉(zhuǎn)移完全。同時,壓合工序,合適的壓合力,可有效提高銀納米線間及其與石墨烯膜間的接觸密度,進一步提高導(dǎo)電性。

      待充分固化、冷卻后,去除金屬基材,但不局限于任何一種可去除金屬基材的方法。優(yōu)選的,電化學(xué)剝離法,將貼合基材完全浸沒到堿性水溶液中,金屬基材與負極相連,通電,在金屬基材表面電解水,產(chǎn)生氣泡,鼓泡剝離石墨烯;實現(xiàn)石墨烯通過LLC轉(zhuǎn)移到透明柔性基材,從而制備石墨烯和銀納米線復(fù)合導(dǎo)電薄膜。

      優(yōu)選的,本發(fā)明的堿為工業(yè)級氫氧化鈉,優(yōu)選的,氫氧化鈉水溶液的濃度為0.5~5mol/L。

      以下,通過具體實施例如圖1所示,對本發(fā)明的復(fù)合透明導(dǎo)電薄膜及其制備方法進行說明

      實施條件13

      (1)銀納米線涂布液的制備

      以直25~30nm,長度20~30μm的銀納米線水性分散液為主原料,并以銀線固含量為基準,分別加入1/5的乳化劑(如曲拉通X-100、纖維素等可溶于水的高分子助劑)和1/5的水性樹脂(如荷蘭斯塔爾PU-704、PU-653等水性聚氨酯乳液),并用去離子水稀釋至銀線濃度為0.5mg/mL,制備可用于噴涂的涂布液;

      (2)LLC涂布液的制備

      將制備的LLC按比例配比,并用乙醇稀釋至一定的固含量,制備可涂布的LLC溶液;

      (3)涂覆銀納米線層

      將步驟(1)制備的銀納米線涂布液通過噴涂的方式,均勻涂布于生長有石墨烯膜的金屬基材表面(即結(jié)構(gòu)Ⅰ);于110℃烘干若干分鐘,除水等揮 發(fā)物,得到復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅱ;

      (4)涂覆LLC膜

      將步驟(2)制備的LLC稀釋液繼續(xù)涂于步驟(3)制備的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅱ的銀線層表面;于80℃熱風(fēng)烘干若干分鐘,除去溶劑,并成膜,得到復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅲ;

      (5)貼覆透明柔性基材

      將步驟(4)制備的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅲ的液態(tài)光固化涂層,與生長有石墨烯的金屬基材(即結(jié)構(gòu)Ⅰ),于2MPa的壓力下滾壓貼合,得到復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅳ;在紫外曝光機下固化若干分鐘,得到復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅴ;

      (6)剝離金屬基材

      待充分冷卻后,將步驟(5)制備的復(fù)合結(jié)構(gòu)Ⅴ,浸入濃度為2mol/L氫氧化鈉水溶液中,將金屬基材與負極相連,并使正極浸入堿水中,形成連續(xù)回路。通電,待金屬基材表面出現(xiàn)氣泡后,緩慢剝離,使金屬基材與PET基材分離。此時,在固態(tài)的LC膜的束縛下,石墨烯與銀納米線都轉(zhuǎn)移到PET基材上,且銀納米線與石墨烯緊密接觸,銀納米線位于底層,氧化石墨烯位于表層,而固態(tài)LC膜位于中間。

      本具體實施方式所提供的銀納米線導(dǎo)電層和CVD法制備的石墨烯膜的復(fù)合方法只是示意性的,其他任何能形成所述銀納米線層和石墨烯膜的復(fù)合方法均替換所述方法,例如可用刮涂、旋涂、浸涂等方式代替超聲噴涂,形成銀納米線導(dǎo)電層;可用噴涂、旋涂、浸涂等方式代替微凹涂布,形成液態(tài)的LLC層。

      實施條件13~21提供轉(zhuǎn)移到PET基材上的銀納米線和CVD法制備的石墨烯復(fù)合導(dǎo)電薄膜,除了表1所述的條件外,具體的操作過程與制備例2相同。

      表1 13~21的實驗條件

      性能測試

      對實施條件13~21制備的銀納米線和石墨烯復(fù)合導(dǎo)電薄膜進行性能測試,分別測試:

      ①表面電阻率:采用四探針法測試復(fù)合導(dǎo)電薄膜的表面電阻;

      ②耐水性能:室溫下,將石墨烯膜-銀納米線-PET基材的復(fù)合薄膜完全浸沒去離子水中,當達到浸泡時間后,將樣品取出,吹干,用四探針法測試其導(dǎo)電性能;

      ③耐高溫性能:將石墨烯膜-銀納米線-PET基材的復(fù)合薄膜放入150℃的烘箱中,加熱2h后(滿足某些后端應(yīng)用的電子產(chǎn)品在制造過程中的工藝需求,如對PET基材的加熱預(yù)縮工序),取出樣品,待冷卻后,用四探針測試其導(dǎo)電性能;

      ④透過率:用紫外-可見分光光度計(普析通用TU-1900)測試樣品在波長為290~780nm范圍(不扣除光學(xué)級PET基材)的透過率。

      實施條件13~21性能測試結(jié)果如表2所示:

      由實施條件13~21可以看出,隨著銀納米線層厚度的提高,即濕膜厚度的增加,導(dǎo)電性提高,而透過率下降。但復(fù)合薄膜導(dǎo)電性能與銀納米線層厚度之間,并不是線性關(guān)系,隨著銀線厚度的提高,復(fù)合方阻下降趨勢減緩,即石墨烯的貢獻逐漸降低;同時,銀線密度增大對導(dǎo)電性的提高也逐漸減弱。

      各樣片浸水前后,方阻均幾乎無變化,表明此工藝制備的復(fù)合導(dǎo)電薄膜耐水性極佳。

      隨著液態(tài)的LLC濃度及涂布厚度的提高,石墨烯膜的轉(zhuǎn)移更完全。但高溫加熱實驗中,初始導(dǎo)電性能越差,方阻越高,即銀線密度越低;同時固態(tài)的LC膜越厚的樣品,加熱后方阻上升越劇烈。主要原因是,固態(tài)的LC膜在長期受熱過程中,高分子解凍,加劇的分子運動,釋放固化過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,膠膜膨脹,不僅拉開銀納米線的間距,同時還隔離石墨烯膜,降低接觸密度,從而導(dǎo)致導(dǎo)電性下降,方阻明顯上升。因而,液態(tài)的LLC的干膜厚度要控制在一定的范圍內(nèi)。

      實施條件13的方法更易操作,生長有石墨烯的金屬基材(如褪火的銅箔)不必經(jīng)過涂布、烘干、水洗等工序,變形幾率更低,成品率更高;但復(fù)合方阻偏高。主要原因是,位于銀納米線層和石墨烯膜之間的固態(tài)LC膜,阻礙了銀納米線和石墨烯膜的接觸,膠膜越厚,阻礙越大,甚至?xí)艚^銀納米線層和石墨烯膜。同時,高溫加熱實驗,實施例13~21的復(fù)合方阻上升幅度普遍增大,也是因為固態(tài)LC膜在中間的影響。當然,固態(tài)LC膜越薄,銀納米線層越厚的復(fù)合導(dǎo)電薄膜產(chǎn)品,耐熱穩(wěn)定性越高。依靠現(xiàn)有裝備制造水平,此工藝可即時導(dǎo)入規(guī)?;B續(xù)生產(chǎn)線,批量穩(wěn)定生產(chǎn)。

      申請人聲明,本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝路線和工藝設(shè)備,但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝路線和工藝設(shè)備,即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝路線和工藝設(shè)備才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當明了,對本發(fā)明的任何改進,對本發(fā)明涉及的各原料及各生產(chǎn)設(shè)備 的等效替換,均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。

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